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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/37382
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Title: Controle neural da circulação durante o exercício em seres humanos : a contribuição dos receptores GABAA
Other Titles: Neural control of circulation during exercise in humans: the role of GABAA receptors
Authors: Teixeira, André Luiz da Silva
Orientador(es):: Vianna, Lauro Casqueiro
Assunto:: Reflexo pressor do exercício
Frequência cardíaca
Pressão arterial
Benzodiazepínicos
Fisiologia do exercício
Issue Date: 7-Apr-2020
Citation: TEIXEIRA, André Luiz da Silva. Controle neural da circulação durante o exercício em seres humanos: a contribuição dos receptores GABAA. 2019. 187 f. il. Tese (Doutorado em Educação Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: O reflexo pressor do exercício é composto por fibras musculares aferentes do tipo III e IV que despolarizam em resposta ao estímulo mecânico (mecanorreflexo muscular) e metabólico (metaborreflexo muscular) que ocorre durante a contração muscular. Como resposta, ocorre um aumento da atividade nervosa simpática e diminuição da atividade parassimpática, aumentando então a frequência cardíaca (FC) e a pressão arterial (PA). Apesar do reflexo pressor do exercício ser considerado um dos principais mediadores das respostas cardiovasculares ao exercício, os neurotransmissores responsáveis pela comunicação entre as fibras aferentes do tipo III/IV e o sistema nervoso central em seres humanos não é totalmente esclarecido. Estudos prévios realizados em modelos animais demonstraram que os receptores inibitórios GABAA estão envolvidos nas respostas cardiovasculares induzidas pela ativação reflexo pressor do exercício. No entanto, o quanto esses achados podem ser extrapolados para seres humanos necessita de investigação. Com isso, a presente tese foi desenvolvida com o objetivo de testar a hipótese de que os receptores GABAA contribuem para as respostas neurocardiovasculares durante a ativação do reflexo pressor do exercício em humanos. Como o reflexo pressor do exercício é composto pelos componentes mecânico e metabólico, dois estudos diferentes foram conduzidos para estudar de maneira isolada o mecanorreflexo e o metaborreflexo muscular. Além disso, visando estreitar a relação entre a pesquisa científica e o ensino, um terceiro estudo foi desenvolvido com o objetivo de propor um modelo de aula prática utilizando a ativação isolada do metaborreflexo muscular para o ensino de fisiologia cardiovascular para alunos de graduação em Educação Física. No primeiro estudo, 28 jovens saudáveis (14 mulheres) realizaram cinco segundos de exercício voluntário e movimento passivo (ativação isolada do mecanorreflexo) em um cicloergômetro sem carga. Os experimentos foram conduzidos através de um desenho randomizado, controlado e duplo-cego, sendo que na visita controle os voluntários ingeriram de maneira oral uma pílula placebo e na visita experimental 10 mg de diazepam. Diazepam é um benzodiazepínico que aumenta a atividade dos receptores GABAA. A FC e a PA foram avaliadas batimento a batimento através de um eletrocardiograma e um aparelho de fotopletismografia, respectivamente. Os resultados demonstraram que o aumento da FC tanto no exercício voluntário como no movimento passivo foi significativamente maior após a administração oral de diazepam. No segundo estudo, 17 jovens saudáveis (oito mulheres) realizaram 90 segundos de exercício isométrico de preensão manual de maneira isquêmica a 30% da força máxima seguidos de dois minutos de isquemia pós-exercício (IPE – ativação isolada do metaborreflexo) antes e 60 minutos após a administração oral de placebo ou diazepam. Além da FC e PA, a atividade nervosa simpática muscular (ANSM) foi avaliada de maneira direta através da técnica de microneurografia. Os resultados 18 demonstraram que as respostas de PA e ANSM durante o exercício e IPE foram significativamente maiores após a administração de diazepam, mas não após a pílula placebo. No terceiro estudo, uma aula prática foi conduzida em uma turma de graduação em Educação Física utilizando a manobra de IPE para demonstrar as respostas cardiovasculares durante o exercício e ativação do metaborreflexo muscular. Para isso, oito estudantes (quatro mulheres) foram selecionados e realizaram dois minutos de exercício isométrico de preensão manual a 30% da força máxima seguidos de três minutos de IPE. A FC e PA foram avaliadas através de monitores digitais e amostras sanguíneas foram coletadas no dedo da mão exercitada para análise do lactato sanguíneo. Ao final, todos os estudantes (n = 46) foram instruídos a realizar um relatório sobre os experimentos realizados e um questionário foi aplicado para avaliar a percepção dos alunos sobre a aula prática. A maioria dos alunos relatou que a aula prática melhorou seu nível de compreensão sobre diversos aspectos relacionados ao controle cardiovascular durante o exercício. Em conclusão, os resultados dos dois primeiros estudos demonstraram, pela primeira vez em seres humanos, que os receptores GABAA contribuem para as respostas cronotrópicas, pressóricas e neurais durante a ativação do reflexo pressor do exercício. Além disso, o terceiro estudo descreve uma aula de laboratório que pode melhorar a aprendizagem dos alunos e orientar professores a incorporar o uso da IPE como uma ferramenta simples e eficaz para o ensino de fisiologia cardiovascular para alunos de graduação.
Abstract: The exercise pressor reflex comprises of group III and IV skeletal muscle afferents that discharge in response to mechanical (muscle mechanoreflex) and metabolic (muscle metaboreflex) stimuli. As a result, there is an increase in sympathetic and a decrease in parasympathetic nerve activity, thus increasing heart rate (HR) and blood pressure (BP) during exercise. Although the exercise pressor reflex is one of the principal mediators of cardiovascular responses to exercise, the neurotransmitters involved in the communication between group III/IV muscle afferents and the central nervous system in humans are not fully understood. Previous animal studies have shown that inhibitory GABAA receptors are involved in the cardiovascular responses to exercise pressor reflex activation. However, whether these findings can be extrapolated to humans is unknown. Thus, the purpose of the present thesis was to test the hypothesis that GABAA receptors contribute to the neurocardiovascular responses during the activation of exercise pressor reflex in humans. Due the fact that the exercise pressor reflex is composed by the mechanical and the metabolical components, two different studies were developed to isolate the mechanoreflex and the metaborreflex. In addition, in order to establish a relationship between research and teaching, a third study was developed to demonstrate a practical laboratory class using the isolated muscle metaboreflex activation as a tool for teaching cardiovascular physiology for undergraduate students. In the first study, 28 healthy young subjects (14 women) performed 5 s of active and passive unloaded cycling (isolated mechanoreflex activation). The experiments were conducted in a randomized, double-blinded and controlled design, in which the participants performed the experiments 60 min following oral administration of placebo or 10 mg of diazepam. Diazepam is a benzodiazepine that increases the GABAA activity. Beatto- beat HR and BP were measured by electrocardiogram and finger photoplethysmography, respectively. The results demonstrated that the increases in HR during voluntary and passive cycling were significantly enhanced after diazepam administration. In the second study, 17 healthy young subjects (8 women) performed 90 s of ischemic isometric handgrip exercise at 30% of maximal force followed by two minutes of postexercise ischemia (PEI - isolated metaborreflex activation) before and 60 min following oral administration of placebo or diazepam. In addition to HR and BP, muscle sympathetic nerve activity (MSNA) was directly recorded by microneurography. The results showed that increases in BP and MSNA during exercise and PEI were significantly greater after diazepam, but not after the placebo pill. In the third study, a practical laboratory class was conducted in an undergraduate Physical Education class using PEI to demonstrate cardiovascular regulation during exercise and metaboreflex activation. For this, eight students (four women) performed 2 min of isometric handgrip exercise at 30% of maximal force followed by 3 min of PEI. HR and BP were measured via digital monitors and blood sample was collected from the exercising finger for lactate analysis. After the laboratory class, the students (n = 46) were instructed to perform a practical report and a questionnaire was given to 20 determine the students’ perception. The majority of the students self-reported that the laboratory class improved their level of understanding of several aspects of cardiovascular regulation during exercise. In conclusion, the findings of the first two studies demonstrated, for the first time, that GABAA receptors contribute to chronotropic, pressor and neural responses during the activation of exercise pressor reflex in humans. In addition, the third study describes a practical laboratory class that can improve students’ learning and guide teachers to incorporate the use of PEI as a tool for teaching cardiovascular physiology for undergraduate students.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação Física, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:FEF - Doutorado em Educação Física (Teses)

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